公开(公告)号：CN116822413A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310774519.4

申请日：2023-06-28

Applicant: 大连理工大学 ,  北京理工大学

Inventor： 孙希明 ,  石岩 ,  赵亮 ,  贾博儒 ,  张志远 ,  王鹏 ,  黄亚冰

IPC: G06F30/28 ,  G06F17/11 ,  G06N3/126 ,  F02B63/04 ,  G06F119/14 ,  G06F111/06

Abstract: 本发明公开了基于分数阶PID的自由活塞内燃电机动力系统优化控制方法，包括：根据直线内燃电机的运动特性建立FPEG系统的动力学模型；确定FPEG系统输入输出关系，对所动力学模型进行仿真，设计分数阶PIλDμ控制器的参数，所述参数包括比例增益Kp，积分系数Ki，微分系数Kd，积分阶次λ，微分阶次μ。利用遗传算法对分数阶PIλDμ控制器的参数进行优化求解，优化变量为内外环两个分数阶PIλDμ控制器的比例系数Kp，积分系数Ki和积分阶次λ。本发明通过在传统PID控制器的基础上加入积分阶次和微分阶次实现分数阶PIλDμ控制器，再利用优化算法对在正弦输入信号下设计的分数阶PIλDμ控制器的参数进行寻优，实现对自由活塞内燃电机动力系统的控制和优化。

公开(公告)号：CN116720144A

公开(公告)日：2023-09-08

申请号：CN202310742488.4

申请日：2023-06-21

Applicant: 大连理工大学

Inventor： 王鹏 ,  陈达 ,  石岩 ,  黄亚冰 ,  赵亮 ,  孙希明

IPC: G06F18/243 ,  G06F18/214 ,  G06F18/25 ,  G06F18/213 ,  G06N3/0442

Abstract: 本发明公开了基于数据融合与特征提取的自由活塞直线电机运行模式识别方法，包括：基于物联网的多传感器获取自由活塞直线电机的运行数据，将所述运行数据贴上时间标签，进行时间同步处理；对自由活塞直线电机的运行数据进行归一化处理；通过深度多层自编码器对自由活塞直线电机的运行数据进行特征提取；建立基于随机森林的多目标决策分类器；通过门控循环单元GRU神经网络预测自由活塞直线电机的运行状态。本发明提取出关键运行特征，降低数据维度的同时，也提高了模式识别的精度；结合自由活塞直线电机的工作特点和随机森林与GRU神经网络等机器学习算法，提升自由活塞直线电机运行模式识别的准确率，并能预测自由活塞直线电机的运行模式。

公开(公告)号：CN117231359A

公开(公告)日：2023-12-15

申请号：CN202310742486.5

申请日：2023-06-21

Applicant: 大连理工大学

Inventor： 赵亮 ,  陈曦 ,  石岩 ,  王鹏 ,  黄亚冰 ,  孙希明

IPC: F02B71/04 ,  G06N3/126 ,  F02B63/04 ,  F02D41/14

Abstract: 本发明公开了一种基于模糊PI控制的自由活塞内燃发电机动力系统优化控制方法，包括：构建FPEG系统工作状态下的动力学方程，根据所述动力学方程得到动力学模型；建立模糊PI控制器，该模糊PI控制器包括模糊控制器和PI控制器，所述模糊控制器用于调整PI控制器的比例参数Kp和积分参数Ki；将模糊PI控制器应用至动力学模型，形成双闭环反馈，对FPEG系统的活塞行程进行控制。采用遗传算法对所述模糊PI控制器的参数进行优化。本发明结合模糊控制算法与PI控制方法形成的模糊PI控制，对FPEG系统的活塞行程进行控制，具有提高响应速度、减小跟踪误差等优点。再利用遗传算法对在正弦输入参考信号下设计的模糊PI控制器的参数进行寻优，实现对FPEG系统的控制优化。

公开(公告)号：CN119065294A

公开(公告)日：2024-12-03

申请号：CN202411182203.7

申请日：2024-08-27

Applicant: 大连理工大学

Inventor： 赵亮 ,  时之媛 ,  石岩 ,  王鹏 ,  黄亚冰 ,  孙希明

IPC: G05B19/042

Abstract: 本发明公开了一种基于模糊思想的智能模式切换控制方法及系统，涉及工程结构优化技术领域；其方法包括包括以下步骤：基于模糊思想构建系统隶属度函数；根据动力系统模型的控制策略使用遗传算法设计并优化PI控制器；在不同工况下，实现控制信号的平滑切换。针对自由活塞直线发电机系统，为了提高系统的动态响应性能以及解决切换控制带来的控制信号突变问题，使用遗传算法对控制器的参数进行了优化，并提出一种基于模糊思想和智能算法的平滑切换控制策略。本发明控制效果优，所提出的平滑切换控制策略能够在保证控制信号平滑过渡的同时保证系统输出性能的稳定。

公开(公告)号：CN119062463A

公开(公告)日：2024-12-03

申请号：CN202411182198.X

申请日：2024-08-27

Applicant: 大连理工大学

Inventor： 赵亮 ,  唐平 ,  王鹏 ,  石岩 ,  黄亚冰 ,  孙希明 ,  杨斌

IPC: F02D29/06 ,  G05B13/04 ,  F02B71/04 ,  F02B63/04

Abstract: 本发明公开了一种基于QLPV‑NMPC的自由活塞内燃直线电机动力系统起动控制方法及系统，涉及工程结构优化技术领域；包括：根据自由活塞内燃直线电机的运动特性建立动力系统模型；基于动力系统模型设计起动控制策略，将动力系统模型转化为拟线性参数变化模型，使用非线性模型预测控制方法NMPC，确定所述拟线性参数变化模型输入输出关系，得到QLPV‑NMPC控制器；针对动力系统的起动要求，设置约束条件，调整非线性模型预测控制方法NMPC的Q、R参数，使用二次规划求解方法获得最优解，即控制量的最优值。本发明控制效果优，可以解决自由活塞内燃直线电机的起动控制问题，适用范围广，稳定性强，能有效地实现自由活塞内燃直线电机的起动控制。

公开(公告)号：CN116822203A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310774522.6

申请日：2023-06-28

Applicant: 大连理工大学 ,  北京理工大学

Inventor： 孙希明 ,  王鹏 ,  石岩 ,  章振宇 ,  张志远 ,  赵亮 ,  黄亚冰

IPC: G06F30/20 ,  G06F18/24 ,  G06F18/214 ,  G06N3/0442 ,  G06N3/08 ,  F02B63/04 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明公开了一种基于时序预测与特征选择的自由活塞直线发电系统运行状态估计方法，包括：通过传感器模块获取热力学参数和运动学参数，并给所述热力学参数和运动学参数贴上标签；采用高斯滤波对所述热力学参数和运动学参数进行预处理；基于虚拟原位校准方法消除系统误差和修补缺失数据；通过ReliefF算法提取热力学特征和运动学特征，将关键热力学特征和运动学特征用于训练SVM分类器；基于长短时记忆网络LSTM的时序预测得到预测数据，将预测数据输入到训练好的SVM分类器中，获得自由活塞直线发电系统的运行状态。本发明将多种运行状态数据作为输入数据的多个维度变量，输出数据为具体运行状态，实现自由活塞直线发电系统运行状态的识别和预测。